Mikroroboter werden für den Nanobereich einsatzbereit
Man stelle sich in einigen Jahren einen Mikroroboter vor, der in eine Krebszelle eindringen, darin im Nanobereich Proben entnehmen, mit der neuesten entwickelten CMOS-Kamera (complimentary metal oxide semiconductor, komplementärer Metall-Oxid-Halbleiter) ein Bild machen und sich darin bewegen kann, um die Zelle zu heilen. Dies scheint durch das MICRON-Projekt erreichbarer geworden zu sein, da man Miniaturroboter entwickelt hat, die sowohl mit mikrometergroßen Gegenständen arbeiten als auch zwischen dem Makro- und Mikrobereich, beispielsweise bei mesoskopischen Gegenständen mit Nanometer-Genauigkeit, funktionieren können. Diese Roboter wird man hauptsächlich zur Bearbeitung von Zellen und Gewebe in der Nanobiologie einsetzen. Ein solcher Roboter muss Arme und Beine besitzen, um ein Mikroskop zu montieren, zu bedienen oder mit ihm zu arbeiten. Aktuatoren oder Betätigungselemente sind Geräte, die eingehende elektrische Signale in Bewegung umwandeln und funktionieren zumeist auf der Grundlage des piezoelektrischen Effekts. Dieser Effekt steht für die Möglichkeit, dass einige Kristalle durch aufgebrachten mechanischen Druck als Reaktion eine Spannung erzeugen müssen. Um die an den Robotern angebrachten Aktuatoren zu betreiben, entwickelte das MICRON-Konsortium eine intelligente Schnittstellentechnologie anhand der 0.7-Micron-Mixed-Mode-CMOS-Technologie. Die grundlegende Technologie stammte von dem Unternehmen AMIS. Der dadurch entstandene integrierte Schaltkreis besteht aus fünf Hochspannungs-Betriebsverstärkern, die in einer umkehrenden Schleifenkonfiguration eingerichtet sind, um den Gesamtenergiebedarf einzuschränken. Der Roboter benötigt mehr als fünf Aktuatoren, sodass auf der Elektroniktafel mindestens zwei energiebezogene und Verstärkungsschaltkreise vorhanden sein müssen. Die Partner sammelten umfangreiche Erfahrungen hinsichtlich der Zusammenarbeit von Robotern und Mikroskopen. Bezüglich integrierter Energieschaltkreise für Rasterkraftmikroskope werden jedoch noch Partner für eine Zusammenarbeit und Fortsetzung der Forschung gesucht.
